房屋建筑工程课件

房屋建筑工程主讲：雷敏房屋建筑工程主讲：雷敏什么是建筑？帕特农神庙悉尼歌剧院德国新天鹅堡

比萨斜塔什么是建筑？帕特农神庙悉尼歌剧院德国新天鹅堡比萨斜塔2008奥运会主会场－鸟巢日本世界杯体育场

香港汇丰银行上海中心（632米）2008奥运会主会场－鸟巢日本世界杯体育场香港上海中心建筑的作用：遮风避雨、防备野兽侵袭，满足物质和精神文化的需要

建筑结构：是房屋建筑的空间受力骨架体系，是建筑物存在的基础

建筑物设计内容：

建筑、结构、设备（给排水、电、暖运）、通讯每部分设计要求：

功能要求、美观、经济、环保建筑的作用：建筑结构：建筑物设计内容：每部分设计要求：结构设计程序

方案设计（初步设计）

包括结构选型、结构布置、主要构件截面尺寸初设（估算）①结构选型：上部结构型式选择+基础选型②结构布置（构件）：定位轴线；构件布置；设置变形缝③截面尺寸估算：一般由变形、稳定条件，结合经验公式确定

结构分析

计算各种作用下的结构效应核心问题：计算模型的确定（计算简图+计算理论）①计算简图：“假定和简化”原则：接近实际，偏于安全、简单②计算理论：线弹性、塑性、非线性理论

构件设计：截面设计+节点设计（常指钢结构的连接设计）

施工图绘制

本学期将要学习的内容结构力学结构设计原理土木工程制图技术设计

结构设计程序方案设计（初步设计）包括结构选型、结构布置本课程主要内容第一章建筑结构体系与选型第二章建筑结构设计概论

第三章钢筋混凝土楼盖结构设计

第四章单层工业厂房结构设计

第五章砌体结构设计

第六章木结构设计本课程主要内容第一章建筑结构体系与选型第二章建筑结第一章建筑结构体系与选型

混合结构体系单层刚架结构体系 桁架结构体系拱式结构体系 网架结构体系薄壁空间结构 网壳结构悬索结构高层建筑结构本章主要内容

了解以下各种建筑结构体系的特点，并能根据建筑功能正确选择结构体系：第一章建筑结构体系与选型混合结构体系第一节概述

第一节概述应用上，满足空间和功能的需求安全上，符合承载和耐久的需要技术上，体现科技和工程的新发展造型上，与建筑艺术融为一体建造上，合理用材并与施工实际相结合应用上，满足空间和功能的需求一、结构体系的分类（1）水平结构体系

组成：板、梁、桁（网）架作用：①竖直方向，承受楼面或屋面的竖向荷载，并传给竖向承重体系②水平方向，起隔板作用，并保持竖向结构稳定一、结构体系的分类（1）水平结构体系组成：板、梁、桁（网（3）基础结构体系

组成：独立基础、条形基础、交叉基础、片筏基础、箱形基础（浅埋）以及桩、沉井（深埋）作用：①把上述两类结构体系传来的重力荷载全部传给地基②承受地面以上的上部结构传来的水平作用力，并把它们传给地基③限制整个结构的沉降，避免不允许的不均匀沉降和结构的滑移（2）竖向结构体系

组成：柱、墙、筒体作用：①竖直方向，承受水平结构体系传来的全部荷载，并传给基础体系②水平方向，抵抗水平作用力，并传给基础体系（3）基础结构体系组成：独立基础、条形基础、交叉基础、片筏建筑结构分类1.按主要建筑材料划分

钢筋混凝土结构、钢结构、砌体（包括砖、砌块、石等）结构、木结构、塑料结构、薄膜充气结构、生土结构2.按建筑体形划分单层结构－－多用于单层工业厂房、食堂等多层结构－－一般2～9层高层结构－－一般10层以上大跨结构建筑结构分类1.按主要建筑材料划分钢筋3.按主体结构形式划分

墙体结构、框架结构、深梁结构、筒体结构、拱结构、网架结构、空间薄壁（包括折板）结构、钢索结构等3.按主体结构形式划分墙体结构、框架结构二、影响建筑结构选型的因素1.满足建筑物的使用要求2.建筑结构形式对建筑风格和建筑艺术的影响排架结构落地拱

木结构刚架

钢筋混凝土落地拱钢筋混凝土双曲扁壳

二、影响建筑结构选型的因素1.满足建筑物的使用要求2.3.建筑结构材料及其他因素对结构选型的影响4.建筑施工的生产技术水平以及经济指标（1）要考虑一次投资费用及全寿命期的费用（设计、施工、使用、维修）（2）除了核算建造成本外，还要衡量是否节省材料消耗和节约劳动力等。从长远利益考虑，还要节约资源（3）应综合考虑一次性初始投资和建设速度的关系，以便较快回收投资

结构选型，既要考虑建筑上的使用功能，也要考虑结构上的安全合理，施工上的可能条件，还应注意结构经济效益和艺术上的造型美观。3.建筑结构材料及其他因素对结构选型的影响4.建筑施工第二节混合结构体系

混合结构体系又称砖混结构，是指房屋的墙、柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构，而屋盖、楼盖等水平承重构件则采用钢筋混凝土结构（或钢结构、木结构）所组成的房屋承重结构体系。定义

一、混合结构的优点和应用范围（1）主要承重结构（墙体）是用砖砌，取材方便。（2）造价低廉、施工简单，有很好的经济指标。（3）保温隔热效果较好。优点缺点（1）砖砌体强度较低，砖墙承重使房屋层数受到限制。（2）抗震性能较差，在地震区使用限制更加严格。（3）混合结构墙体主要靠手工砌筑，工程进度慢。（4）砖材料取土会破坏农田，且消耗大量能源。第二节混合结构体系混合结构体系又称砖二、混合结构房屋的墙体布置

横墙承重方案

纵墙承重方案

纵横墙承重方案

内框架承重方案

底部框架承重方案二、混合结构房屋的墙体布置横墙承重方案纵墙承重方案1.横墙承重方案

特点：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。（2）与纵墙承重方案相比，横墙承重方案房屋的横向刚度大、整体性好，对抵抗风荷载、地震作用和调整地基不均匀沉降更为有利。适用：

房间开间尺寸较规则的住宅、宿舍、旅馆等1.横墙承重方案特点：适用：2.纵墙承重方案

楼面荷载（竖向）传递路线特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的间距较大，布置灵活（2）屋盖、楼盖的用料较多，墙体用料少，因横墙少，横向刚度较差

适用：使用上要求有较大开间的房屋（教学楼）2.纵墙承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：3.纵横墙承重方案

楼面荷载（竖向）传递路线特点：平面布置比横墙承重时灵活；房屋的整体性和空间刚度比纵墙承重时更好3.纵横墙承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：4.内框架承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：（1）因内墙由钢筋混凝土框架代替，可以取得较大的室内空间和净高，且材料用量少，结构经济。（2）因竖向承重构件材料不同，容易产生不均匀沉降，且增加难度。（3）因横墙较少，房屋的空间刚度较小，建筑物抗震能力较差。适用：旅馆、商店和多层工业建筑4.内框架承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：适用：5.底部框架承重体系结构转换层处竖向荷载的传递路线特点：（1）墙和柱都是主要承重构件。柱代替内外墙体，可获得较大使用空间（2）底部结构形式的变化，房屋抗侧刚度变化明显，上刚下柔，抗震不利适用：底层为商店、展览厅、食堂，而上面各层为宿舍、办公室等的房屋5.底部框架承重体系结构转换层处竖向荷载的传递路线特点：6.混合结构房屋的承重体系选择依据（1）满足建筑物的使用要求及建筑设计特色；（2）承重体系的特点及适用范围（3）综合考虑房屋的地基条件、所在地区的抗震要求、材料、施工和造价等因素6.混合结构房屋的承重体系选择依据（1）满足建筑物的使用第三节单层刚架结构体系梁、柱之间为刚性连接的结构，称为刚架定义：多层多跨的刚架结构常称为框架；单层刚架也称门式刚架

分类：当梁与柱之间为铰接的单层结构，一般称为排架第三节单层刚架结构体系梁、柱之间为刚性连接的结构，称一、门式刚架的结构特点、种类及适用范围

钢筋混凝土无铰刚架

（1）基础承受弯矩较大，因此基础大、耗料多，不够经济；（2）属超静定结构，对地基的不均匀沉降和温度变化引起的内力变化较大。适用：地基条件较差时，必须考虑其影响一、门式刚架的结构特点、种类及适用范围钢筋混凝土无铰刚

钢筋混凝土两铰刚架

（1）超静定结构，对地基不均匀沉降引起的结构内力也必须考虑；（2）两铰刚架基础材料用量较少，和三铰刚架相比，其结构刚度较大。适用：跨度较大的房屋

钢筋混凝土三铰刚架

（1）静定结构，基础的不均匀沉降对结构不引起附加内力；（2）当跨度较大时，半榀三铰刚架的悬臂太长，吊装内力较大，（3）刚度较差。适用：跨度较小及地基较差的房屋钢筋混凝土两铰刚架（1）超静定结构，对地基不均匀沉降引起二、门式刚架的形式及截面尺寸构件材料：钢结构、混凝土结构构件截面：实腹式刚架、空腹式刚架、格构式刚架、等截面与变截面刚架建筑形体：平顶、坡顶、拱顶、单跨与多跨施工技术：预应力刚架和非预应力刚架分类二、门式刚架的形式及截面尺寸构件材料：钢结构、混凝土结构分1.钢刚架结构实腹式格构式

制造和安装也比较方便；适用于跨度不很大的结构刚度大、耗钢少；适用范围较大1.钢刚架结构实腹式格构式制造和安装也比较方便；适用于2.钢筋混凝土刚架

适用：跨度不超过18m、檐高不超过10m的无吊车或吊车起重量不超过100kN的建筑截面尺寸：（1）梁高h（2）柱底截面高度h1（3）梁柱截面宽度b

（4）横梁的加腋长度（5）拱式门架的起拱高度（矢高）f2.钢筋混凝土刚架适用：截面尺寸：三、刚架的结构布置和构造（一）结构布置等间距、等跨度的结构布置方案主次结构布置方案门式刚架的合理高跨比h/l＝0.75奥地利维也纳市大会堂

三、刚架的结构布置和构造（一）结构布置等间距、等跨度的结（二）刚架节点的连接构造

使节点构造与结构计算简图一致使制造、运输、安装方便钢刚架节点

钢筋混凝土刚架节点（二）刚架节点的连接构造使节点构造与结构计算简图一致钢四、单层刚架结构设计实例民航客机维修车间的三种设计方案

整个厂房较高，室内空间不能充分利用，故不经济（a）桁架方案（b）悬索方案（c）刚架方案

建筑形式符合机身形状，充分利用建筑空间跨度小，要求高强度钢索，材料价格高对施工条件和技术的要求较高

建筑形式符合机身形状，充分利用建筑空间对材料和施工都没有特别要求四、单层刚架结构设计实例民航客机维修车间的三种设计方案第四节桁架结构体系组成：竖杆、水平杆和斜杆

优点：桁架整体结构，荷载作用下受弯、受剪；桁架结构中的杆件，只承受轴向力，不承受弯矩、剪力和扭矩

受弯转化为局部构件的受压或受拉，从而有效地发挥出材料的潜力，增大了结构的跨度缺点：结构高度大，侧向刚度小

增加了屋面及围护墙的用料，同时也增加了设备负荷；侧向刚度小，平面外稳定性差，需要设置支撑。第四节桁架结构体系组成：竖杆、水平杆和斜杆优点桁架分类：①平面桁架——用于平面屋架②空间桁架——用于空间网架屋架分类：

钢屋架、木屋架、钢木屋架、钢筋混凝土屋架、预应力钢筋混凝土屋架桁架分类：①平面桁架——用于平面屋架屋架分类：一、桁架结构的形式与受力特点（a）三角形屋架（b）平行弦屋架（矩形）（d）拱形屋架（e）下撑式屋架（f）无斜腹杆屋架（c）梯形屋架（再分式）1.桁架形式

一、桁架结构的形式与受力特点（a）三角形屋架屋架的主要荷载类型：均匀分布的节点荷载（1）弦杆轴力（2）腹杆内力Y＝±V0

2.杆件内力

屋架的主要荷载类型：均匀分布的节点荷载（1）弦杆轴力（平行弦屋架：弦杆内力由两端向跨度中间增大，腹杆内力由中间向两端增大。简支梁内力图3.不同屋架内力分布

平行弦屋架：简支梁内力图3.不同屋架内力分布抛物线屋架：内力分布均匀：因其形状与同等简支梁的弯矩图形相似三角形屋架：弦杆内力由中间向两端增大，腹杆内力由两端向中间增大抛物线屋架：三角形屋架：结论：抛物线屋架的形状符合内力变化的规律结论：抛物线屋架的形状符合内力变化的规律二、屋架结构的选型、基本尺寸及布置（一）屋架结构的选型

屋架结构的受力

屋面防水构造

材料的耐久性及使用环境

屋架结构的跨度（二）屋架结构的基本尺寸

矢高——由结构刚度条件确定

坡度——与屋面防水构造相适应

节间长度

矢高大，弦杆受力小，腹杆长细比大，易压曲；矢高小，弦杆受力大、截面大，且屋架刚度小、变形大矢高一般取跨度的1/10～1/5

瓦类屋面≮1/3；大型屋面板并做卷材防水时，屋面坡度为1/12～1/8

上弦受压，节间长度小些；下弦受拉，节间长度大些，为1.5～4m二、屋架结构的选型、基本尺寸及布置（一）屋架结构的选型（三）屋架结构的布置屋架结构布置内容：屋架结构的跨度、间距、标高结构布置影响因素：建筑外观造型及建筑使用功能要求1.屋架跨度应根据工艺使用和建筑要求确定，一般以3m为模数2.屋架间距与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置在柱顶屋架间距即为屋面板或檩条的跨度，常见的为6、7.5、9、12m

3.屋架支座计算简化：屋架的支座简化为铰接支座实际工程：跨度较小时，常把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上跨度较大时，应采取专门的构造措施，以满足屋架端部的转动要求（三）屋架结构的布置屋架结构布置内容：屋架结构的跨度、间距（四）屋架结构的支撑支撑的作用：（1）保证屋盖的空间刚度与整体稳定；（2）抵抗并传递由屋盖沿房屋纵向传来的侧向水平力；（3）防止桁架上弦平面外的压曲，防止桁架下弦平面外的振动。（四）屋架结构的支撑支撑的作用：三、屋架结构的设计实例贝宁体育馆（梭形立体钢桁架）

上海大剧院（交叉刚接钢桁架）

三、屋架结构的设计实例贝宁体育馆（梭形立体钢桁架）上海第五节拱式结构体系赵州桥（公元605～616年）

罗马万神庙（公元120～124年重建）

第五节拱式结构体系赵州桥（公元605～616年）悉尼歌剧院（1957年）

悉尼歌剧院（1957年）一、拱结构的类型及其受力特点（a）三铰拱（b）两铰拱（c）无铰拱1.拱的结构类型秦始皇兵马俑博物馆展览厅（三铰拱）一、拱结构的类型及其受力特点（a）三铰拱拱与梁的主要区别：内力：拱的主要内力是轴向压力，弯矩和剪力很小或为零；梁的主要内力是弯矩和剪力支座：拱有水平反力（推力）；梁支座一般无水平反力（a）简支梁受力特点（b）拱的受力特点（c）拱的传力路线拱与梁的主要区别：（a）简支梁受力特点（b）拱的受力特点2.拱的受力特点

拱脚处的水平推力（1）在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力。（2）当结构跨度与荷载条件一定时，为定值，拱脚水平推力H与拱的矢高

f成反比。2.拱的受力特点拱脚处的水平推力（1）在竖向荷载作用

拱身截面的内力

（1）拱身内的弯矩小于跨度同等情况下简支梁内的弯矩。改变拱的轴线，可使截面弯矩为零，即拱杆只受轴力。（2）拱身截面内的剪力小于同等情况下简支梁的剪力。（3）拱身截面内有较大的轴力，而简支梁没有轴力。拱身截面的内力（1）拱身内的弯矩小于跨度二、拱轴形式1.拱的合理轴线2.拱的矢高定义：在一定的荷载作用下，使拱截面内仅有轴力、没有弯矩的拱轴线※

不同的结构形式、不同的荷载作用下，合理拱轴线不同三铰拱确定因素：建筑造形和构造要求，以及结构的受力合理性二、拱轴形式1.拱的合理轴线2.拱的矢高定义：在一三、平衡拱脚水平推力的结构处理（一）水平推力由拉杆直接承担（a）室内拉杆拱（b）地下拉杆拱优点：节省支承结构用料缺点：室内空间欠佳适用：食堂、礼堂、仓库、车间等建筑（二）推力由水平结构承担三、平衡拱脚水平推力的结构处理（一）水平推力由拉杆直接承担（三）推力由竖向结构承担1.斜柱墩特点：拱脚推力与竖载的合力为斜向，传力直接，用料经济，造型轻巧2.边跨结构特点：竖向结构的抗侧向刚度需足够大（三）推力由竖向结构承担1.斜柱墩特点：拱脚推力与竖载3.推力直接传给基础──落地拱

适用：地质条件较好或拱脚水平推力较小时特点：落地拱的上部作屋盖，下部作外墙柱；拱脚推力的位置降到铰基础，省去了抗推力结构，且简化了基础处理。特别适用于大跨度拱

形状：双铰拱或三铰拱，其拱轴线形都采用悬链线或抛物线3.推力直接传给基础──落地拱适用：地质条件较好或拱四、拱结构的形式与主要尺寸（一）拱的主要尺寸1.拱的矢高a.两铰、三铰拱一般矢高f取为f＝(1/3～1/2)L，且f≥L/10

经济高度为f＝(1/7～1/3)Lb.落地拱一般矢高f取为f＝(1/7～1/3)L

2.拱身截面b＝h/2h＝(1/80～1/30)L

四、拱结构的形式与主要尺寸（一）拱的主要尺寸1.拱的矢（二）拱的形式按计算简图分类，有无铰拱、两铰拱和三铰拱按应用材料分类，有钢筋混凝土拱结构、钢拱结构、胶合木拱结构、砖石砌体拱结构按拱身截面分类，有格构式和实腹式拱、等截面和变截面拱按稳定性分类，有梁式拱、板式拱1.梁式拱肋形拱格构式拱（二）拱的形式按计算简图分类，有无铰拱、两铰拱和三铰拱1.2.板式拱特点：把拱身做成立体形式，以解决拱身平面外的刚度与稳定问题做法：屋面板与拱合二为一，既是承重的拱结构，其本身又是屋面板筒拱布加勒斯特航站楼筒壳屋盖双波拱意大利都灵展览馆箱形拱巴黎国家工业与技术展览中心展览大厅2.板式拱特点：把拱身做成立体形式，以解决拱身平面外的刚五、拱结构布置1.拱式结构的支撑系统目的：2.并列布置蒙哥玛利体育馆适用：矩形平面建筑多采用等间距、等跨度、并列布置的平面拱结构

（1）保证拱在轴线平面外的受压稳定性；（2）可增强结构的纵向刚度，传递作用于山墙上的风荷载五、拱结构布置1.拱式结构的支撑系统目的：2.3.径向布置、环向布置适用：非矩形平面（如正多边形、圆形、扇形等）建筑罗马大角斗场各拱肋相互交叉，具有空间刚度和稳定性

各拱沿周圈排列，拱脚互抵，推力相消蒙特利尔市赛车场3.径向布置、环向布置适用：非矩形平面（如正多边形、圆形4.多叉布置佛罗伦萨市主教堂4.多叉布置佛罗伦萨市主教堂第六节网架结构体系一、网架结构的特点与适用范围特点：网架结构是一种新型大跨度空间结构，刚性大、变形小、应力分布较均匀，能大幅度地减轻结构自重和节省材料。分类：单层曲面网架、双层平板网架和双层穹窿网架等（a）双层平板网架（b）单层曲面网架（双曲）（c）单层曲面网架（单曲）第六节网架结构体系一、网架结构的特点与适用范围特点：网架结构优点：

（1）网架是多向受力的空间结构，跨度一般可达到30～60m；属高次超静定结构，结构安全度特别大（2）网架整体空间作用强，受力为各向同性，应力分布均匀（3）各个杆件既受力，又互为支撑，不需另设置支撑系统；整体性强，稳定性好，空间刚度大，适于抗震

（4）网架结构的杆件尺寸小、且规格类型化，适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装或提升（5）网架结构对建筑平面的适应性强，造型表现力丰富；高跨比小，能有效地利用建筑空间，建筑设计有极大的灵活性与通用性（6）平板网架是一种无推力的空间结构，边缘构件简单网架结构优点：（1）网架是多向受力的空间结构，跨度一般可达二、平板式空间网架的结构形式（一）交叉桁架体系网架组成：由许多上下弦平行的平面桁架相互交叉连成一体1.两向正交正放网架适用：正方形或接近正方形的矩形建筑平面二、平板式空间网架的结构形式（一）交叉桁架体系网架组成：2.两向正交斜放网架3.三向交叉网架组成：三个方向平面桁架交叉适用：空间刚度大、杆件内力均匀，适合多种建筑平面形状2.两向正交斜放网架3.三向交叉网架组成：三个方向平（二）角锥体系网架组成：由四角锥单元、三角锥单元或六角锥单元组成的空间网架结构分类：四角锥网架、三角锥网架、六角锥网架

（a）三角锥单元（b）六角锥单元（c）四角锥单元（d）四角锥单元拼装（二）角锥体系网架组成：由四角锥单元、三角锥单元或六角锥单1.四角锥网架正放四角锥网架斜放四角锥网架1.四角锥网架正放四角锥网架斜放四角锥网架

正放四角锥网架特点：杆件内力均匀；屋面板规格较统一；上下弦杆等长，无竖杆，构造较简单。

斜放四角锥网架特点：各个锥体不再是锥底的边与边相连，而是锥底的角与角相接受压的上弦杆长度小于受拉的下弦杆，受力更为合理；节点交汇的杆件数量少，用钢量少，经济指标好，构造简单；斜放四角锥网架形式新颖。适用：中小跨度和矩形平面的建筑可以是周边支承或边支承与点支承相结合适用：平面接近正方形的中小跨度、周边支承的建筑正放四角锥网架特点：杆件内力均匀；斜放四角锥网架特点2.六角锥网架特点：网架杆件多，节点构造复杂，屋面板为六角形或三角形，施工较困难适用：仅在建筑有特殊要求时采用3.三角锥网架特点：受力均匀，刚度好，杆件规格少，构造简单2.六角锥网架特点：网架杆件多，节点构造复杂，3.三角三、平板网架的支承方式和支座周边支承四点或多点支承三、平板网架的支承方式和支座周边支承四点或多点支承四、平板网架的杆件与节点（a）焊接钢板节点（b）螺栓球节点（c）焊接球节点（d）四角锥连接方式四、平板网架的杆件与节点（a）焊接钢板节点五、平板网架的主要尺寸确定因素：网架的形式、网架高度、腹杆布置及建筑平面形状、支承条件、跨度大小、屋面材料、荷载大小、有无悬挂吊车、施工条件等1.平板网架的高跨比2.平板网架网格尺寸与网架短向跨度比3.腹杆布置4.网架的起拱五、平板网架的主要尺寸确定因素：网架的形式、网架高度、腹杆六、网架结构的工程实例上海体育馆广州白云机场机库六、网架结构的工程实例上海体育馆广州白云机场机库第七节薄壁空间结构一、薄壳结构的概念定义：一般是由上下两个几何曲面构成的空间薄壁结构当厚度t远小于壳体的最小曲率半径时，称为薄壳。

前者主要受弯曲内力，包括双向弯矩和扭矩；后者主要承受曲面内的轴力（双向法向力）和顺剪力作用，弯矩和扭矩都很小平板结构与薄壳结构的受力区别：特点：仅承受曲面内的轴力，内力均匀，节约材料；强度高、刚度大，既经济又合理第七节薄壁空间结构一、薄壳结构的概念定义：一般是由上二、薄壳空间结构的曲面形式1.旋转曲面二、薄壳空间结构的曲面形式1.旋转曲面2.直纹曲面柱曲面锥面扭面2.直纹曲面柱曲面锥面扭面3.平移曲面4.切割或组合曲面3.平移曲面4.切割或组合曲面三、薄壳结构的内力曲面的内力共8对：轴向力Nx、Ny，顺剪力Sxy＝Syx，横剪力Vx、Vy，弯矩Mx、My

以及扭矩Mxy＝Myx

当t<R/20，并满足一定条件时：薄膜内力：轴向力Nx、Ny和顺剪力Sxy＝Syx

，壳体结构中的主要内力

三、薄壳结构的内力曲面的内力共8对：轴向力Nx、Ny，顺剪四、筒壳结构（又名柱面壳）（一）筒壳的结构组成由壳身、侧边构件及横隔三个部分组成

四、筒壳结构（又名柱面壳）（一）筒壳的结构组成由壳身、（二）筒壳的分类及受力特点筒壳横向似拱，在壳身内产生环向压力；

纵向似梁，把上部竖向荷载通过纵向梁传给横隔筒壳结构是横向拱与纵向梁作用的综合

跨长与波长的比值较大时，筒壳像弧形截面梁一样受力；比值较小时，筒壳的空间工作性能（拱的作用）较明显1.长筒壳l1/l2≥32.短筒壳l1/l2≤1/23.中长筒壳1/2＜l1/l2＜3（二）筒壳的分类及受力特点筒壳横向似拱，在壳身内产生环向压（三）筒壳的结构布置折缝形变悬挑（三）筒壳的结构布置折缝形变悬挑并列组合

悬挑并列组合悬挑交贯组合交贯组合五、圆顶薄壳结构（a）平滑圆顶（b）肋形圆顶（c）多面圆顶肋形圆顶组成：径向肋系、环向肋系和壳板多面圆顶组成：数个拱形薄壳相交（二）圆顶的结构组成（一）圆顶结构形式与特点组成：壳身、支座环、下部支承构件五、圆顶薄壳结构（a）平滑圆顶“支座环”作用：

箍住圆顶，有效阻止竖向荷载作用下的裂缝开展及破坏，保证壳体基本上处于受压的工作状态，实现结构空间平衡“支座环”作用：（三）圆顶的受力特点（a）受力破坏示意（b）法向应力状态（c）环向应力状态（d）壳面单元体的主要内力支座环对球壳内力的影响（四）圆顶壳板的主要尺寸及构造要求（自学）

（三）圆顶的受力特点（a）受力破坏示意（b）法向应（五）圆顶的工程实例新疆某机械厂金工车间罗马奥林匹克小体育宫法兰克福市霍希斯特染料厂游艺大厅（五）圆顶的工程实例新疆某机械厂金工车间罗马奥林匹克小体房屋建筑工程课件罗马万神庙罗马比萨教堂洗礼宫罗马万神庙罗马比萨教堂洗礼宫六、折板结构（一）组成定义：由许多薄平板以一定角度整体连接而成的空间结构体系组成：由折板、边梁和横隔组成折板作用：沿横向按简支板或连续板受力；沿纵向按简支梁或连续梁受力。六、折板结构（一）组成定义：由许多薄平板以一定角度整体连

边梁（或边棱）作用：①作板的横向支座；②连接相邻斜板，加强纵向刚度；③增强平面外刚度；④对折板起加劲的作用。

横隔作用：①使折板双向受力；②作板的纵向支座，承受并传递顺剪力；③加强横向刚度，保持折板的几何形状。边梁（或边棱）作用：横隔作用：（二）折板结构的受力特点及分类1.双向受力与传力2.折缝的保证作用

竖载传递路线：横向多跨连续板折缝及两侧斜板承担，板纵横双向受力横向传力：靠多跨连续板传力纵向传力：依靠折缝及两侧斜板传力横向：作为连续的支座；纵向：使各块斜板连成整体，保证其纵向刚度。由于折板是平板，需要折缝起重要的加劲作用（二）折板结构的受力特点及分类1.双向受力与传力2.3.横隔的保证作用

分类：当l1/l2≥1时，为长折板；当l1/l2<1时，为短折板

折板结构跨度l1常是波长l2的好几倍，即为长折板结构，受力性能与长筒壳相似按施工方法分类：现浇整体式、预制装配式和装配整体式折板结构的截面形式3.横隔的保证作用分类：折板（三）折板结构的构造折板结构形式的主要参数：倾角、高跨比f/l1及板厚t与板宽b之比t/b（四）折板结构的布置1.外伸悬挑（三）折板结构的构造折板结构形式的主要参数：（四）折板结构2.形变3.并列组合4.反向并列组合2.形变3.并列组合4.反向并列组合（五）折板结构的工程实例巴黎联合国教科文组织总部会议大厅美国伊利诺大学会堂（五）折板结构的工程实例巴黎联合国教科文组织总部会议大厅七、双曲扁壳结构定义：薄壳的矢高f与被其所覆盖的底面最短边a之间的比值

f/a≤1/5的壳体。扁壳的矢高比底面尺寸要小得多，所以扁壳又称微弯平板

（一）双曲扁壳的结构组成组成：壳身及周边竖直的边缘构件

壳身：常采用抛物线平移曲面

边缘构件：带拉杆的拱或拱形桁架，跨度小时也可以用薄腹梁

边缘构件在四角交接处应有可靠连接，使之形成“箍”的作用，以有效地约束壳身的变形七、双曲扁壳结构定义：薄壳的矢高f与被其所覆盖的底面最（二）双曲扁壳的受力特点双曲扁壳主要通过薄膜内力传递壳面荷载

壳身中部区域双向受压，其中的钢筋是按构造设置的；壳身边缘附近要考虑局部弯矩作用（二）双曲扁壳的受力特点双曲扁壳主要通过薄膜内力传递壳（三）双曲扁壳工程实例北京火车站北京网球馆（三）双曲扁壳工程实例北京火车站北京网球馆八、双曲抛物面壳──鞍壳和扭壳

（一）鞍壳和扭壳的形成鞍壳：当平移曲面的母线与导线为反向的两抛物线时，构成的马鞍形双曲壳面扭壳：从鞍壳中切割出的一块翘曲的直边四边形壳面鞍壳、扭壳同为双曲抛物面壳八、双曲抛物面壳──鞍壳和扭壳（一）鞍壳和扭壳的形成（二）扭壳的受力特点扭壳可以想像是由一系列下凹拉索和上凸压拱正交组成的曲面扭壳受力特点：

材尽其用：双向一拉一压，充分利用混凝土的抗压特性与钢材的抗拉特性，形成的空间双曲壳面内力分布好：全部壳面上，两个对角线方向的正向力是一拉一压（二）扭壳的受力特点扭壳可以想像是由一系列下凹拉索和刚度大：反向双曲壳面，任一方向（拱向或索向）偏离曲线的倾向，都受到另一反向（索向或拱向）曲线的抑制，其刚度与稳定性都比同向双曲壳体大得多，是壳体结构中刚度最大的刚度大：（三）鞍壳与扭壳的结构布置1.鞍壳板

一般用于矩形平面建筑，短向布置鞍壳板。其两端支于纵向外墙或柱顶梁上，也可向外挑檐。2.单块式扭壳屋顶（三）鞍壳与扭壳的结构布置1.鞍壳板一3.鞍壳的瓣形组合3.鞍壳的瓣形组合第八节网壳

结构一、概念1.定义：是网状的壳体结构，即格构化的壳体，或曲面状的网架结构

单曲面网架：筒网壳；双曲面网架：球网壳、扭网壳筒网壳：以拱式受压或梁式受弯承受并传递荷载；球网壳：以壳式受压或受拉承受并传递荷载2.荷载传递路线：3.结构特点：

（1）杆件主要承受轴力，内力分布均匀（2）与薄壳结构一样有丰富的造型（3）具有与薄壳结构相似的良好受力性能；同时，便于预制和现场安装第八节网壳结构一、概念1.定义：单曲面网按杆件布置分类：单层网壳、双层网壳按材料分类：木、钢筋混凝土、钢、铝合金、塑料、玻璃钢4.分类：

二、筒网壳

筒壳：在壳板曲面内，内力的大小和方向随筒壳的长短边比例

变化，或拱式受压，或梁式受弯筒网壳：网肋的受力方向固定为网肋的轴线方向，随筒网壳的长短边变化，受力方向不变，大小改变筒壳与筒网壳受力比较按杆件布置分类：单层网壳、双层网壳按材料分类：木、钢筋混凝土（一）筒网壳的形式

单层筒网壳双层筒网壳

（一）筒网壳的形式单层筒网壳双层筒网壳（二）筒网壳结构的受力特点1.两对边支承（1）当筒网壳结构以跨度方向为支座时，为筒拱结构拱脚推力处理方案：①设拉杆；②设墙垛；③设斜柱、墩；④拱脚落地（2）当筒网壳结构在波长方向设支座时，以纵向梁作用为主端支座处理：①设横向端拱肋；②设变高度梁（二）筒网壳结构的受力特点1.两对边支承（1）当筒网壳2.四边支承或多点支承（1）分类：短壳、长壳和中长壳（2）受力：有拱式受压和梁式受弯两种，两种作用的大小同网格的构成及网壳的跨度与波长之比有关结论：由于拱的受力性能要优于梁，因此在工程中多采用短壳短网壳的拱式受压作用比较明显；长网壳表现出更多的梁式受弯特性；中长壳的受力特点则介于两者之间2.四边支承或多点支承（1）分类：短壳、长壳和中长壳结论三、球网壳结构蒙特利尔世博会美国馆美国新奥尔良“超级穹顶”体育馆基本要求：①杆件规格尽可能少，以便制作、装配②形成的结构须是几何不变体三、球网壳结构蒙特利尔世博会美国馆美国新奥尔良“超级穹顶（一）单层球网壳1.肋环型网格

只有经向杆和纬向杆，无斜向杆2.施威德勒型网格

内部及周边无不规则网格，刚度较大；能承受较大的非对称荷载由经向网肋、环向网肋和斜向网肋构成；3.联方型网格由左斜肋、右斜肋及环向肋构成菱形网格缺点：网格周边大，中间小适用：刚度好，可用于大中跨度的穹顶（一）单层球网壳1.肋环型网格只有经向杆4.凯威特型网格（又称平行联方型网格）网格大小均匀，内力分布均匀，刚度好，故常用于大中跨度穹顶

5.三向网格型由竖平面相交成60的三族竖向网肋构成

杆件种类少，受力比较明确，可用于中小跨度的穹顶（二）双层球网壳1.双层球网壳的形成原因：跨度较大时，要求稳定性及经济性做法：由两个同心的单层球面通过腹杆连接而成选用交叉桁架体系或角锥体系4.凯威特型网格（又称平行联方型网格）网格大小均匀，内力北京科技馆穹幕影院2.双层球网壳的布置内力分布：周边部分的杆件内力大于中央部分杆件（三）球网壳结构的受力特点（1）球网壳的杆件为拉杆或压杆，节点构造也承受拉力和压力（2）球网壳周边支座节点常采用固定刚接支座北京科技馆穹幕影院2.双层球网壳的布置内力分布：周边部四、扭网壳结构特点：直纹曲面1.单层扭网壳

屋盖由四个扭壳组合而成，扭壳为周边支承2.双层扭网壳四、扭网壳结构特点：直纹曲面1.单层扭网壳第九节悬索结构悬索屋盖结构特点（1）利用索的轴向受拉抵抗荷载，充分利用材料性能（2）适应各种建筑平面，便于建筑造型（3）施工方便（4）有良好物理（如音响）性能（5）稳定性较差，需附加索系或结构提高结构的稳定性（6）边缘构件和下部支承须具有一定的刚度和合理的形式，悬索体系的支承结构需要耗费较多的材料。第九节悬索结构悬索屋盖结构特点（1）利用索的轴向一、悬索结构的组成组成：索网、边缘构件、支承结构等三部分1.

索网

钢索一般采用多股钢绞线或钢丝绳制成，间距为1～2m

2.边缘构件

多为梁、拱或桁架等钢筋混凝土结构构件3.支承结构

多为钢筋混凝土的立柱或框架结构一、悬索结构的组成组成：索网、边缘构件、支承结构等三部分二、悬索的受力特点1.索的支座反力

2.索的拉力

跨中截面拉力（＝0）时最小支座截面拉力（最大）时最大二、悬索的受力特点1.索的支座反力2.索的拉力跨中三、悬索结构的形式按屋面几何形式分：单曲面和双曲面按拉索布置方式分：单层悬索体系、双层悬索体系、交叉索网体系（一）单曲面悬索结构单曲面单层拉索体系单曲面双层拉索体系三、悬索结构的形式按屋面几何形式分：单曲面和双曲面（一）单1.单曲面单层拉索体系由许多平行的单根拉索构成，其表面呈圆筒形凹面特点：构造简单，但屋面稳定性差、抗风（向上吸力）能力小，特别是不对称荷载作用措施：必须采用重屋盖（一般为装配式钢筋混凝土屋面板）或采用横向加劲肋1.单曲面单层拉索体系由许多平行的单根拉索构成，其表面呈圆

通过拉锚传至基础

通过刚性水平构件集中传至抗侧力墙

拉索可锚固于端部水平结构（水平梁或桁架）上拉索水平力传递形式：

通过竖向承重结构传递通过拉锚传至基础通过刚性水平构件集中传至抗侧力墙2.单曲面双层拉索体系做法：双层索系上、下索曲率相反，分别为承重索和稳定索目的：增强刚度特点：反向曲率的索系可以承受不同方向的荷载作用，可以减轻屋面重量，节约材料，降低造价，且具有较好的抗风和抗震性能2.单曲面双层拉索体系做法：双层索系上、下索曲率相反，分房屋建筑工程课件（二）双曲面悬索结构1.双曲面单层拉索体系常用于圆形建筑平面，拉索呈辐射状，使屋面形成斜曲面（a）伞形方案布置（b）碟形方案布置（二）双曲面悬索结构1.双曲面单层拉索体系常用于圆形建2.双曲面双层拉索体系北京工人体育馆比赛厅2.双曲面双层拉索体系北京工人体育馆比赛厅3.双曲面交叉索网体系组成：两组相互正交的、曲率相反的拉索交叉措施：稳定索在承重索之上，常对稳定索施加预应力，将承重索张紧，以增强屋面的稳定性和刚度。形式：交叉索网形成的曲面为双曲抛物面，称为鞍形悬索

按边缘构件形式分类：

边缘构件为闭合曲线形环梁边缘构件为不落地交叉拱3.双曲面交叉索网体系组成：两组相互正交的、曲率相反的拉边缘构件为落地交叉拱边缘构件为两不相交落地斜拱边缘构件为落地交叉拱边缘构件为两不相交落地斜拱设置中间构件边缘构件为钢筋混凝土剪力墙设置中间构件边缘构件为钢筋混凝土剪力墙边缘构件为拉索结构美国斯克山谷奥运会冰球场边缘构件为拉索结构美国斯克山谷奥运会冰球场第十节高层建筑建筑体系一、高层建筑定义

◆各国标准：美国22米、7层，英国24.3米，日本31米、8层◆世界高委会标准：Ⅰ～Ⅳ四类◆我国《高规》规定：28米、10层以上划分依据：经济实力、建筑技术、电梯设备、消防装置第十节高层建筑建筑体系一、高层建筑定义◆各国标准钢筋混凝土高层建筑划分为：A级高度、B级高度结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度框架7060554525框架—剪力墙14013012010050剪力墙全部落地15014012010060部分框应采用筒体框架—

核心筒16015013010070筒中筒20018015012080板柱—剪力墙70403530不应采用

A级高度的最大适用高度（m）钢筋混凝土高层建筑划分为：A级高度、B级高度结构体系结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度框架—剪力墙170160140120剪力墙全部落地180170150130剪力墙部分框支150140120100框架—核心筒220210180140筒中筒300280230170B级高度的最大适用高度（m）结构体系非抗震抗震设防烈度6度7度8度框架—结构类型结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9度钢结构框架11011090—框架—支撑（剪力墙）240200180140各类筒体400350300250混凝土—钢结构钢框架—混凝土剪力墙钢框架—混凝土芯筒220180——钢框筒—混凝土芯筒220220150—型钢混凝土结构框架1101109070框架—剪力墙180150120100各类筒体200180150120钢结构高层建筑的最大适用高度结构结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9名词：甲类建筑――建筑物重要性及破坏后果（甲～丁）

Ⅳ类场地――土层剪切波速和场地覆盖层厚度（Ⅰ～Ⅳ）建筑高度――建筑物主体结构高度（室外地面至主体结构屋面距离）名词：

人们能建成象世界贸易中心和西尔斯大厦这样的超高层建筑，如果我们把这样的大楼看成一根根“巨型杆件”，那么，利用框架作用、框筒、巨型框架、巨型桁架的概念，在基本不增大“巨型杆件”弯矩的条件下，不难设计出更高更大的未来超高层建筑。如果再考虑到利用结构体形提高结构刚度等概念，还可进一步减小“杆件”内力。人们能建成象世界贸易中心和西尔斯大厦这样的超高层

目前，超过500m的高层建筑，例如纽约的电视城(TelevisionCityTower)(高509m)、费尼克斯大厦(PhoenixTower)(高515m)、日本东京拟建的MillenniunTower（高800m，底部直径190m）和空中城市大厦—1000等已在规划和设计中。目前，超过500m的高层建筑，例如纽约的电阿联酋大厦阿联酋大厦迪拜塔迪拜塔北欧最高的建筑－“TurningTorso”

大厦扭曲度90度，9座立方体组成。北欧最高的建筑－

“9.11”事件后，人们不得不重新反思建造超高层建筑的利弊。“9.11”事件后，人们不得不重房屋建筑工程课件

2.4High-riseBuildingStructureinFuture…

熊熊燃起的大火使部分楼层的钢结构烧熔，并开始失稳、外臌。2.4High-riseBuildingStruc

2.4High-riseBuildingStructureinFuture…

中间某个楼层的柱失去承载力后，上部楼层的巨大质量就像打夯一样向下砸去，大楼立即一塌到底。2.4High-riseBuildingStruc房屋建筑工程课件

面对世贸大厦的废墟，人们不得不重新反思建造超高层建筑的利和弊。在防灾和减灾等方面必须有更深层次的思考和更有效的措施。面对世贸大厦的废墟，人们不得不重新反思建造超

然而，社会在发展，超高层建筑还是要建的，将在“9.11”事件遗址上重建的“自由塔”设计方案已确定，并已于2004年7月4日奠基。自由塔的主设计师为戴维.查尔兹，塔尖高度为具有象征意义的1776英尺（美国1776年建国），约合541.3m，将成为新的世界最高的摩天大楼。自由塔内所有的楼梯、电梯、消防设备、电路管线等都将安装在壁厚为6m的混凝土筒体内保护起来，以确保紧急情况下的安全。然而，社会在发展，超高层建筑还是要建的房屋建筑工程课件

竖向荷载（自重、活载）水平荷载（风、地震）二、高层建筑结构设计特点后者在高层建筑中起控制作用1.荷载竖向荷载（自重、活载）二、高层建筑结构设计特点后者在高层建2.内力竖向力使柱受轴力，水平力使柱受弯矩和剪力水平力产生的内力特点：可反向3.侧移高层建筑结构设计目标：

1.满足承载力要求

2.满足侧移要求－限值2.内力竖向力使柱受轴力，水平力使柱受弯矩和剪力水平力产生（一）高层建筑结构类型

按材料分类

钢结构、钢筋混凝土结构（二）高层建筑结构体系分类

典型的结构体系框架结构剪力墙结构框架－剪力墙结构筒体结构二、高层建筑结构类型及结构体系（一）高层建筑结构类型

按材料分类钢结构、钢筋混凝土结1、框架结构

（1）结构特征

1、框架结构

（1）结构特征

框架结构特点

优：平面灵活，内部空间大缺：抗侧力差，侧移大框架结构特点优：平面灵活，内部空间大（2）柱网布置依据使用功能（2）柱网布置依据使用功能（3）受力特征和变形特点（3）受力特征和变形特点

结构侧移＝弯曲变形＋剪切变形结构侧移＝弯曲变形＋（4）框架结构典型平面

（4）框架结构典型平面2、剪力墙结构

（

1）结构特征

嵌固于地面的悬臂深梁

（2）墙体受力状态

2、剪力墙结构

（1）结构特征嵌固于地面的悬臂深梁◆剪力墙开洞

（3）抗震能力好

◆剪力墙开洞（3）抗震能力好

（4）墙体布置方案

（4）墙体布置方案◆剪力墙的缺点◆剪力墙衍生类结构

底部大空间剪力墙结构

框支剪力墙结构

◆剪力墙的缺点◆剪力墙衍生类结构3、框架－剪力墙结构（筒体）

（1）组成特点

框架＋剪力墙（筒体）3、框架－剪力墙结构（筒体）

（1）组成特点框架＋剪力

（2）变形、受力特点

弯曲＋剪切＝反S曲线，层间位移均匀

（2）变形、受力特点弯曲＋剪切＝反S曲线，层间位移均匀（3）结构布置

◆剪力墙数量结构构件与楼面面积之比设计条件7度、Ⅱ类场地3%～5%2%～3%8度、Ⅱ类场地4%～6%3%～4%（3）结构布置◆剪力墙数量结构构件与楼面面积之比设◆布置原则均匀，对称，分散

（4）剪力墙间距

◆布置原则均匀，对称，分散（4）剪力墙间距4、筒体结构

（1）分类

4、筒体结构（1）分类◆密柱深梁（

2）框筒

◆腹板框架、翼缘框架◆密柱深梁（2）框筒◆腹板框架、翼缘框架◆剪力滞后

横梁剪切变形，使柱之间轴力传递减弱，柱中正应力分布呈抛物线状◆剪力滞后横梁剪切变形，使柱之间轴力传

（3）桁架筒

特点：由斜撑代替窗裙梁承担剪力斜撑既在轴向承受水平侧向力，也作为斜柱支承竖向力。（3）桁架筒特点：由斜撑代替窗裙梁承担剪力斜撑既在轴向承

（4）筒中筒

筒体结构底部柱的转换（4）筒中筒筒体结构底部柱的转换（5）束筒

（5）束筒思考题1.建筑结构体系如何分类？结构选型时应考虑什么？2.混合结构的墙体结构布置方案有哪几种？它们各适应何种条件？3.大跨度屋盖结构和高层建筑结构中常见的结构类型有哪些？各有何优缺点？思考题1.建筑结构体系如何分类？结构选型时应考虑什么？房屋建筑工程主讲：雷敏房屋建筑工程主讲：雷敏什么是建筑？帕特农神庙悉尼歌剧院德国新天鹅堡

比萨斜塔什么是建筑？帕特农神庙悉尼歌剧院德国新天鹅堡比萨斜塔2008奥运会主会场－鸟巢日本世界杯体育场

香港汇丰银行上海中心（632米）2008奥运会主会场－鸟巢日本世界杯体育场香港上海中心建筑的作用：遮风避雨、防备野兽侵袭，满足物质和精神文化的需要

建筑结构：是房屋建筑的空间受力骨架体系，是建筑物存在的基础

建筑物设计内容：

建筑、结构、设备（给排水、电、暖运）、通讯每部分设计要求：

功能要求、美观、经济、环保建筑的作用：建筑结构：建筑物设计内容：每部分设计要求：结构设计程序

方案设计（初步设计）

包括结构选型、结构布置、主要构件截面尺寸初设（估算）①结构选型：上部结构型式选择+基础选型②结构布置（构件）：定位轴线；构件布置；设置变形缝③截面尺寸估算：一般由变形、稳定条件，结合经验公式确定

结构分析

计算各种作用下的结构效应核心问题：计算模型的确定（计算简图+计算理论）①计算简图：“假定和简化”原则：接近实际，偏于安全、简单②计算理论：线弹性、塑性、非线性理论

构件设计：截面设计+节点设计（常指钢结构的连接设计）

施工图绘制

本学期将要学习的内容结构力学结构设计原理土木工程制图技术设计

结构设计程序方案设计（初步设计）包括结构选型、结构布置本课程主要内容第一章建筑结构体系与选型第二章建筑结构设计概论

第三章钢筋混凝土楼盖结构设计

第四章单层工业厂房结构设计

第五章砌体结构设计

第六章木结构设计本课程主要内容第一章建筑结构体系与选型第二章建筑结第一章建筑结构体系与选型

混合结构体系单层刚架结构体系 桁架结构体系拱式结构体系 网架结构体系薄壁空间结构 网壳结构悬索结构高层建筑结构本章主要内容

了解以下各种建筑结构体系的特点，并能根据建筑功能正确选择结构体系：第一章建筑结构体系与选型混合结构体系第一节概述

第一节概述应用上，满足空间和功能的需求安全上，符合承载和耐久的需要技术上，体现科技和工程的新发展造型上，与建筑艺术融为一体建造上，合理用材并与施工实际相结合应用上，满足空间和功能的需求一、结构体系的分类（1）水平结构体系

组成：板、梁、桁（网）架作用：①竖直方向，承受楼面或屋面的竖向荷载，并传给竖向承重体系②水平方向，起隔板作用，并保持竖向结构稳定一、结构体系的分类（1）水平结构体系组成：板、梁、桁（网（3）基础结构体系

组成：独立基础、条形基础、交叉基础、片筏基础、箱形基础（浅埋）以及桩、沉井（深埋）作用：①把上述两类结构体系传来的重力荷载全部传给地基②承受地面以上的上部结构传来的水平作用力，并把它们传给地基③限制整个结构的沉降，避免不允许的不均匀沉降和结构的滑移（2）竖向结构体系

组成：柱、墙、筒体作用：①竖直方向，承受水平结构体系传来的全部荷载，并传给基础体系②水平方向，抵抗水平作用力，并传给基础体系（3）基础结构体系组成：独立基础、条形基础、交叉基础、片筏建筑结构分类1.按主要建筑材料划分

钢筋混凝土结构、钢结构、砌体（包括砖、砌块、石等）结构、木结构、塑料结构、薄膜充气结构、生土结构2.按建筑体形划分单层结构－－多用于单层工业厂房、食堂等多层结构－－一般2～9层高层结构－－一般10层以上大跨结构建筑结构分类1.按主要建筑材料划分钢筋3.按主体结构形式划分

墙体结构、框架结构、深梁结构、筒体结构、拱结构、网架结构、空间薄壁（包括折板）结构、钢索结构等3.按主体结构形式划分墙体结构、框架结构二、影响建筑结构选型的因素1.满足建筑物的使用要求2.建筑结构形式对建筑风格和建筑艺术的影响排架结构落地拱

木结构刚架

钢筋混凝土落地拱钢筋混凝土双曲扁壳

二、影响建筑结构选型的因素1.满足建筑物的使用要求2.3.建筑结构材料及其他因素对结构选型的影响4.建筑施工的生产技术水平以及经济指标（1）要考虑一次投资费用及全寿命期的费用（设计、施工、使用、维修）（2）除了核算建造成本外，还要衡量是否节省材料消耗和节约劳动力等。从长远利益考虑，还要节约资源（3）应综合考虑一次性初始投资和建设速度的关系，以便较快回收投资

结构选型，既要考虑建筑上的使用功能，也要考虑结构上的安全合理，施工上的可能条件，还应注意结构经济效益和艺术上的造型美观。3.建筑结构材料及其他因素对结构选型的影响4.建筑施工第二节混合结构体系

混合结构体系又称砖混结构，是指房屋的墙、柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构，而屋盖、楼盖等水平承重构件则采用钢筋混凝土结构（或钢结构、木结构）所组成的房屋承重结构体系。定义

一、混合结构的优点和应用范围（1）主要承重结构（墙体）是用砖砌，取材方便。（2）造价低廉、施工简单，有很好的经济指标。（3）保温隔热效果较好。优点缺点（1）砖砌体强度较低，砖墙承重使房屋层数受到限制。（2）抗震性能较差，在地震区使用限制更加严格。（3）混合结构墙体主要靠手工砌筑，工程进度慢。（4）砖材料取土会破坏农田，且消耗大量能源。第二节混合结构体系混合结构体系又称砖二、混合结构房屋的墙体布置

横墙承重方案

纵墙承重方案

纵横墙承重方案

内框架承重方案

底部框架承重方案二、混合结构房屋的墙体布置横墙承重方案纵墙承重方案1.横墙承重方案

特点：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。（2）与纵墙承重方案相比，横墙承重方案房屋的横向刚度大、整体性好，对抵抗风荷载、地震作用和调整地基不均匀沉降更为有利。适用：

房间开间尺寸较规则的住宅、宿舍、旅馆等1.横墙承重方案特点：适用：2.纵墙承重方案

楼面荷载（竖向）传递路线特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的间距较大，布置灵活（2）屋盖、楼盖的用料较多，墙体用料少，因横墙少，横向刚度较差

适用：使用上要求有较大开间的房屋（教学楼）2.纵墙承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：3.纵横墙承重方案

楼面荷载（竖向）传递路线特点：平面布置比横墙承重时灵活；房屋的整体性和空间刚度比纵墙承重时更好3.纵横墙承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：4.内框架承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：（1）因内墙由钢筋混凝土框架代替，可以取得较大的室内空间和净高，且材料用量少，结构经济。（2）因竖向承重构件材料不同，容易产生不均匀沉降，且增加难度。（3）因横墙较少，房屋的空间刚度较小，建筑物抗震能力较差。适用：旅馆、商店和多层工业建筑4.内框架承重方案楼面荷载（竖向）传递路线特点：适用：5.底部框架承重体系结构转换层处竖向荷载的传递路线特点：（1）墙和柱都是主要承重构件。柱代替内外墙体，可获得较大使用空间（2）底部结构形式的变化，房屋抗侧刚度变化明显，上刚下柔，抗震不利适用：底层为商店、展览厅、食堂，而上面各层为宿舍、办公室等的房屋5.底部框架承重体系结构转换层处竖向荷载的传递路线特点：6.混合结构房屋的